机械制造课程设计——密封件定位套说明书.pdf
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沈阳工程学院课程设计课程名称专业、班级学生姓名指导教师日期课程设计成绩评定表课程设计成绩评定表班级学号姓名设计题目：
密封件定位套个人设计总结：
个人设计总结：
成绩评定项目成绩评定项目ABCDE完成设计任务情况很好好比较好一般较差工艺过程正确基本正确有个别错误多处错误较大错误工序设计正确基本正确有个别错误多处错误较大错误说明书表达情况（精炼、流畅、排版正确）很好好比较好一般不好答辩回答问题情况很好好比较好一般不好纪律表现（出勤、投入、进度）很好好比较好一般不好最后成绩最后成绩优秀优秀A5C0良好良好A3C0中等中等B2C4及格及格A=0B=0C3不及格不及格A=0B=0C2E1负责指导教师：
吕海鸥，白斌负责指导教师：
吕海鸥，白斌指导教师：
吕海鸥，白斌指导教师：
吕海鸥，白斌机械制造技术课程设计任务书机械制造技术课程设计任务书题目：
题目：
JZB-3301号零件工艺文件设计任务及要求：
任务及要求：
一、确定零件的生产类型年产量12000件，备品率5%，废品率2%。
（大批量生产）二、工艺文件的设计步骤1、详读零件图，分析零件结构及技术要求。
确定毛坯类型及精度，技术要求，毛坯余量，设计毛坯图。
初步建立零件制造的过程和方法。
2、选择加工方法，合理划分粗、精加工阶段，确定最佳工艺路线。
3、某一个加工工序设计和工艺计算：
选择加工设备与工艺装备，确定工序尺寸，选择各工序切削用量，计算时间定额。
4、设计加工工艺过程卡片，格式见机械制造技术基础课程设计指南，P112表4-8，卡片大小为A4幅面（可打印）。
5、设计某一个加工工序的机械加工工序卡片，格式参照机械制造技术基础课程设计指南，P113表4-9，幅面大小为A4幅面（可打印），卡片中的参数、工时定额及辅助时间等参阅指南中相关内容确定。
6、设计某工序的夹具，用A1图纸画出夹具的装配图。
包括定位设计、辅助元件设计等。
三、设计说明书内容：
1、学院统一的课程设计封皮2、课程设计成绩评定表3、课程设计任务书4、目录5、零件图6、零件分析7、工艺路线的制定8、选择定位基准9、加工余量确定及工序尺寸计算10、切削用量与工时定额的确定11、参考书及资料目录四、课程设计考核（装订成册）课程设计考核（装订成册）1、加工工艺过程卡片2、指定工序加工工序卡片3、设计说明书4、答辩五、时间进度安排（10天）序号内容时间1零件及任务书分析，资料准备1天2加工方案比较与确定1天3加工工艺过程卡片2天4加工工序卡片3天5设计说明书2天6答辩1天合计10天沈阳工程学院课程设计目录目录引言.11、零件的工艺性分析及生产类型的确定.21.1、零件的作用.21.2、零件的工艺分析.21.3、零件的生产类型.22、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图.22.1、选择毛坯.22.2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差.33、选择加工方法，制定工艺路线.63.1、地位基准的选择.63.2零件表面加工方法的选择.73.3、制定工艺路线.74、工序设计.84.1选择加工设备与工艺装备.84.1.1选择机床.84.1.2、选择夹具.84.1.3、选择刀具.84.1.4、选择量具.84.2、确定工序尺寸.104.2.1、确定圆柱面的工序尺寸.104.2.2确定轴向工序尺寸.115、确定切削用量及基本时间.135.1、工序的切削用量及基本时间的确定.135.1.1、切削用量.13沈阳工程学院课程设计5.1.2、确定基本时间.165.2、工序的切削用量及基本时间的确定.175.3、工序的切削用量及基本时间的确定.175.4、工序的切削用量及基本时间的确定.185.4.1钻3个?
孔的切削用量和基本时间.185.4.2、钻3个?
.?
螺纹底孔切削用量和基本时间.195.4.3、确定工序基本时间.195.5、机械加工工艺过程卡片和工序卡片.196、设计小结.267、参考文献.27附件零件图和毛坯图各一张沈阳工程学院课程设计1引言引言机械制造工程学课程设计是教学的一个重要环节，也是我们学完大学全部的基础课、技术基础课以及大部分专业课之后所进行的一项培养我们机械设计与制造能力的重要实践和活动。
这让我们在课程设计之前对所学的课程进行一次深入的综合性的了解和复习，也是一次理论联系实际的训练。
因此，它在我们大学生活占有重要地位。
课程设计的主要目的：
（1）通过课程设计使我们综合运用机械制造工程学课程及相关专业的知识，起到巩固融会贯通及拓展有关机械制造方面知识的作用，树立正确的设计思路。
（2）通过课程设计的实践，培养了学生分析和解决工程实际能力的，使我们掌握机械零件的设计、加工及检验方法。
（3）提高了我们设计和分析的能力，如计算能力、绘图能力、计算辅助设计能力等。
同时，也使我们熟悉设计手册的使用。
（4）就我个人而言，初步具备了设计一个中等复杂难度的零件的工艺规程的能力和基本原理及方法，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料的一次实践机会。
希望这次课程设计对自己未来从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
为今后参加工作打下一个良好的基础。
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师批评指正。
沈阳工程学院课程设计21、零件的工艺性分析及生产类型的确定、零件的工艺性分析及生产类型的确定1.1、零件的作用、零件的作用题目所给定的零件是密封件定位套。
该零件用于传动轴的端部，主要作用是支撑和定位传动轴及密封作用，它的外圈有凹槽结构，内圈端部有阶梯结构以保证轴向精确定位。
这两种结构都可以作为密封件的定位元件达到定位密封件的作用，以保证密封工作稳定可靠。
1.2、零件的工艺分析、零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知道原图的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。
该零件属于盘套类回转体零件，它的所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。
165?
.?
.?
外圆的轴线和180?
.?
.?
外圆的轴线相对于130?
.?
.?
内孔的轴线有0.025?
的同轴度公差要求。
该零件的设计基准为130?
.?
.?
内孔的轴线和左右两端面。
该零件没有特殊的难以加工的结构，唯一需要注意的是该零件孔壁较薄各工序加工时应注意选择合适的加紧力，以防止工件变形。
总之，该零件的工艺性较好。
1.3、零件的生产类型、零件的生产类型依设计题目可知：
零件的年产量Q=12000件；备品率和废品率分别取为5%和2%。
则该零件的生产纲领N=Q（1+）（1+）=12000（1+5%）（1+2%）=12852件/年该零件的重量为18.5Kg，查生产类型与生产纲领的关系表可知其属于轻型零件，生产类型为大批生产。
2、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1、选择毛坯、选择毛坯该零件材料为HT200，所以毛坯选用铸件。
年产量为12852件，属于大批生产且零件的尺寸不大、结构不复杂所以采用砂型铸造并用机器造型以提高生产率和铸件精度。
沈阳工程学院课程设计32.2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差按铸件尺寸公差与机械加工余量（摘自GB/T64140-1999）确定，步骤如下：
1.求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸，长220mm,宽260mm，高260mm，故最大轮廓尺寸为260mm。
2.选取铸件的公差等级CT有大批量生产的毛坯铸件的公差等级表（表5-1），铸造方法为：
机器造型，铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT范围812级，取为10级。
3.求铸件尺寸公差根据加工表面的基本尺寸和铸件的公差等级CT，由铸件尺寸公差表（表5-3）得，公差带相对于基本尺寸对称分部。
4.求机械加工余量等级由毛坯铸件典型的机械加工余量等级表（表5-5），铸造方法为：
机器造型，铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围为EG级，取为F级。
5.求RMA（要求的机械加工余量）对所有的加工表面取同一数值，由要求的铸件机械加工余量（RMA）表（表5-4），最大轮廓尺寸为260mm、机械加工余量等级为F级，查得RMA数值为2.5mm6.求毛坯的基本尺寸313的孔和3?
8的螺纹底孔较小，铸成实心。
如上图，A面和B面属双侧加工，F=220mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），沈阳工程学院课程设计4公差等级10级，基本尺寸为220mm得CT=4mm则：
R=F+2MRA+CT2=220+22.5+42=227mm260mm的外圆加工，属双侧加工，F=260mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为260mm得CT=4.4mm则：
R=F+2MRA+CT2=260+22.5+4.42=267.2mm180mm的外圆加工，属双侧加工，F=180mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为180mm得CT=4mm则：
R=F+2MRA+CT2=180+22.5+42=187mm165mm的外圆加工，属双侧加工，F=165mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为165mm得CT=4mm则：
R=F+2MRA+CT2=165+22.5+42=172mm160mm的外圆加工，属双侧加工，F=160mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为160mm得CT=3.6mm则：
R=F+2MRA+CT2=160+22.5+3.62=166.8mm130mm的内孔加工，属双侧加工，F=130mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为130mm得CT=3.6mm则：
R=F2MRACT2=13022.53.62=123.2mm90mm的内孔加工，属双侧加工，F=90mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为90mm得CT=3.2mm则：
R=F2MRACT2=13022.53.22=53.4mmC面属单侧加工，F=20mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为20mm得CT=2.4mm则：
R=F+MRA+CT2=20+2.5+2.42=23.7mmD面属单侧加工，F=60mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为20mm得CT=2.8mm则：
沈阳工程学院课程设计5R=F+MRA+CT2=60+2.5+2.82=63.9mmE面属单侧加工，F=195mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为195mm得CT=4mm则：
R=FMRACT2=1952.542=190.5mmF面属单侧加工，F=40mm，查铸件尺寸公差等级表（表5-3），公差等级10级，基本尺寸为40mm得CT=2.6mm则：
R=F+MRA+CT2=40+2.5+2.62=43.8mm铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表：
铸件毛坯表面的起模斜度选1，内表面的起模斜度选择1.5，铸造内圆角选6mm外圆角选3mm。
画出毛坯图如下图所示：
项目A、B面260外圆180外圆160外圆165外圆130孔90孔C面D面E面F面公差等级CT1010101010101010101010加工面基本尺寸22026018016016513090206019540铸件尺寸公差44.443.643.63.22.42.842.6机械加工余量等级FFFFFFFFFFFRMA2.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.5毛坯基本尺寸227267.2187166.8172123.283.423.763.9190.543.8沈阳工程学院课程设计63、选择加工方法，制定工艺路线、选择加工方法，制定工艺路线3.1、地位基准的选择、地位基准的选择本零件是带孔的盘套类零件，孔是其设计基准。
为了避免由于基准不重合而产生的误差，应以孔的轴线作为定位基准，即遵循基准重合的原则。
具体而言就是选用130?
.?
.?
孔的轴线和一端面作为精基准。
这样既遵循了基准重合的原则又易于保证165?
.?
.?
外圆的轴线和180?
.?
.?
外圆的轴线相对于130?
.?
.?
内孔的轴线有0.025?
的同轴度公差要求。
由于所有的表面都需要加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选外圆级一端面作为粗基准，外圆260?
上是分型面，表面不平整有砂眼、夹渣等缺陷定位不可靠，故不能选为粗基准。
沈阳工程学院课程设计73.2零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面、孔和螺纹等，材料为HT200，以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下：
（1）260?
外圆表面为未注公差尺寸，根据GB1800-76规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra值为3.2?
。
需进行粗车和半精车。
（2）130?
.?
.?
内孔公差等级为IT7级，表面粗糙度Ra值为1.6?
，需进行粗镗、半精镗和精镗。
（3）165?
.?
.?
外圆和180?
.?
.?
外圆公差等级为IT7级，表面粗糙度Ra为0.8?
精车不能达到此表面粗糙度值得要求，需经过粗车、半精车和磨削。
（4）160?
外圆表面为未注公差尺寸，根据GB1800-76规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为Ra值为3.2?
。
需进行粗车和半精车。
（5）90?
.?
内孔公差等级为IT7级，需进行粗镗、半精镗和精镗。
（6）环槽没有具体的要求一次切出即可。
（7）端面没有具体的要求经过粗车即可。
3.3、制定工艺路线、制定工艺路线该工件可按下述工艺路线进行。
工序：
以172?
的外圆及其端面定位，粗车另一端面和260?
外圆、倒角，粗镗130?
孔和90?
孔。
工序：
以粗镗后130?
的内孔及其端面定位粗车另一端面、倒角和外圆各部，切斜槽。
工序：
以右侧外圆和端面定位，半精车260?
外圆，半精镗、精镗130?
孔和90?
孔，倒角、切槽。
工序工序：
掉头以130?
的内孔及其端面定位，半精车外圆各部。
工序：
以130?
的内孔及其端面定位，切环槽到图样尺寸。
工序：
以130?
的内孔及其端面定位，磨165外和180外圆。
工序：
以130?
的内孔及其端面定位，钻3个13?
和3个M8螺纹底孔至6.7?
。
工序：
攻螺纹深度为15mm。
工序：
钳工去毛刺。
工序：
终检。
沈阳工程学院课程设计84、工序设计、工序设计4.1选择加工设备与工艺装备选择加工设备与工艺装备4.1.1选择机床选择机床根据不同的工序选择机床。
（1）工序、是粗车、半精车端面和外圆，粗镗内孔。
各工序的工步数不多，成批生产要求很高的生产效率，故选用卧式车床就能满足要求。
本零件的外轮廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用C620-1型卧式车床即可。
（2）工序中包括半精镗和精镗内孔。
由于加工零件外轮廓尺寸不是很大，又是回转体，故易在车床上镗孔。
由于表面粗糙度值较小，需要选用较精密的车床才能满足要求，因此选用C620-1型卧式车床。
（3）工序是切环槽。
环槽的精度和表面粗糙度要求不高有是回转体零件，还采用C620-1就能满足要求。
（4）工序是磨削外圆。
精度要求不高且表面粗糙度要求也不高采用一般精度的外圆磨床就能满足要求，此处选用M1432A型外圆磨床。
（5）工序、是钻孔。
孔径不大且深度不大，并且孔之间有等分角，所以采用在有专用分度夹具的立式钻床上加工，故选用Z525型立式钻床。
4.1.2、选择夹具、选择夹具本零件除了钻孔和攻丝工序等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可，在车床上采用芯轴定位三抓卡盘夹紧。
4.1.3、选择刀具、选择刀具根据不同的工序选择道具。
（1）在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。
加工钢制零件采用YT类硬质合金，粗加工用YG6，半精加工用YG8，精加工用YG8。
为了提高生产率和经济性，宜选用可转位车刀（GB5343.1-1985，2-1985）。
切槽刀宜选用高速钢。
（2）钻13mm和6.7mm的孔直柄麻花钻。
（3）攻螺纹选用硬质合金的手工攻螺纹用丝锥。
4.1.4、选择量具、选择量具本零件属于成批生产，一般情况下尽量选用通用量具。
根据零件表面的精度要求、沈阳工程学院课程设计9尺寸和形状特点，参考有关资料选择如下。
4.1.4.1、选择各外圆加工的量具。
、选择各外圆加工的量具。
本零件外圆加工的量具见下表。
工序加工表面尺寸公差量具262?
.?
0.81读数值0.05、测量范围为0300的游标卡尺166.2?
.?
0.63182.1?
.?
0.72160260165.6?
.?
0.1读数值0.02、测量范围为0200的游标卡尺180.6?
.?
0.11164.9?
.?
0.05读数值0.01、测量范围150200外径千分尺179.9?
.?
0.054.1.4.2、选择加工孔用量具、选择加工孔用量具90?
.?
.?
的孔经过粗镗即可。
130?
.?
.?
m的因表面粗糙度要求高要经过粗镗、半精镗、精镗三次加工。
i粗镗孔90?
.?
.?
公差等级为IT11，根据常用量具一览表（表5-108），可选取读数值0.01mm、测量范围50125mm的内径千分尺。
ii粗镗、半精镗孔130?
.?
.?
m公差等级约为9级，根据常用量具一览表（表5-108），可选读数值0.01mm、测量范围100160mm的内径百分表。
iii精镗孔130?
.?
.?
m，由于精度要求高，加工每个工件都需进行测量，故宜选用极限量规。
根据孔极限量规形式和尺寸表（表5109），由孔径为130mm可选三牙锁紧式圆柱塞规（GB/T63221986）。
4.1.4.3、选择轴向尺寸所用量具、选择轴向尺寸所用量具加工轴向尺寸所用的量具如下表所示。
沈阳工程学院课程设计10工序尺寸及公差量具223.5?
.?
读数值0.02、测量范围0250游标卡尺193?
.?
220?
.?
201.2?
.?
161?
.?
41?
.?
195?
.?
200?
.?
160?
.?
40?
.?
154.1.4.4、加工环槽所用的量具、加工环槽所用的量具环槽没有具体的尺寸公差要求，均按IT14算，均可选用读数值为0.02、测量范围0150mm的游标卡尺进行测量。
4.2、确定工序尺寸、确定工序尺寸4.2.1、确定圆柱面的工序尺寸、确定圆柱面的工序尺寸圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。
前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。
中间尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。
本零件各外圆的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度值如下表所示。
加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/m粗半精精粗半精精粗半精精260外圆5.22262?
.?
260Ra6.3Ra1.6160外圆5.8160Ra6.3180?
.?
.?
外圆4.91.50.6182.1?
.?
180.6?
.?
179.9?
.?
Ra6.3Ra1.6Ra1.2165?
.?
.?
外圆5.81.20.6166.8?
.?
165.6?
.?
164.9?
.?
Ra6.3Ra1.6Ra1.2130?
.?
.?
孔3.821127?
.?
129?
.?
129.95?
.?
Ra6.3Ra1.690?
.?
.?
孔5.90.789.3?
.?
90.2?
.?
Ra6.3Ra1.6沈阳工程学院课程设计114.2.2确定轴向工序尺寸确定轴向工序尺寸本零件个工序尺寸的轴向尺寸如下图所示。
4.2.2.1、确定各加工表面的工序加工余量、确定各加工表面的工序加工余量本零件个端面的工序加工余量如下表。
工序加工表面总加工余量工序加工余量13.5?
=3.524.5?
=2.533.5?
=3.543.8?
=2.853.9?
=2.963.7?
=2.523.5?
=1.02（半精、精）43.8?
=1.053.9?
=1.063.7?
=1.24.2.2.2、确定尺寸、确定尺寸?
、?
、?
及及?
。
该尺寸在工序中应该达到零件图样的要求，则沈阳工程学院课程设计12?
=220mm?
=195mm?
=4?
=40?
4.2.2.3、确定确定尺寸尺寸?
、?
。
这些尺寸需解尺寸链才能确定。
工艺尺寸链如下图所示。
图中?
为零件图上要保证的尺寸20mm。
?
为未注公差尺寸，其公差等级按IT14，查公差表的公差数值为0.52mm，则?
=20?
.?
mm。
根据尺寸链计算公式：
?
=?
=?
=22020=200mm公差等级按经济等级IT9级则：
?
=200?
.?
mm图中?
为零件图上要保证的尺寸60mm。
?
为未注公差尺寸，其公差等级按IT14，查公差表的公差数值为0.74mm，则?
=20?
.?
mm。
根据尺寸链计算公式：
?
=?
=?
=22060=160mm公差等级按经济等级IT9级则：
?
=160?
.?
mm4.2.2.4、确定确定尺寸尺寸?
、?
、?
、?
、?
。
该尺寸至于加工余量有关，则?
=?
+?
=220+3.5=223.5mm?
=?
+?
=1952=193?
=?
+?
=40+1=41?
=?
+?
=160+1=161?
沈阳工程学院课程设计13L?
=L?
+Z?
=200+1.2=201.2mm5、确定切削确定切削用用量及基本量及基本时间时间切削用量包括背吃刀量?
、进给量f和切削速度v。
确定的顺序是先确定?
、?
，再确定v。
5.1、工序工序的切削用量及基本时间的确定的切削用量及基本时间的确定5.1.1、切削用量切削用量本工序为粗车（端面、外圆和镗孔）。
已知材料为HT200，硬度为182199HBS铸件，有外皮。
机床为C6201型卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘中。
5.1.1.1、确定粗车外圆确定粗车外圆?
.?
的的切削用量切削用量。
所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。
根据车刀刀杆及刀片尺寸的选择表（表5112），由于C6201车床的中心高为200mm（表555），故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。
根据车道切削部分的几何形状表（表5115）选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面，前角?
=6，主偏角?
=90，副偏角?
=0，刀尖圆弧半径?
=0.8?
。
1确定背吃刀量?
粗车双边余量为5.2mm，显然?
为单边余量，?
=?
.?
=2.6?
2确定进给量?
根据硬质合金及高速钢车刀粗车外圆和端面的进给量表（表5114），粗车铸铁、刀杆尺寸为16mm25mm、?
3?
，工件直径为100400mm时，?
=1.01.4?
/?
查卧式车床刀架进给量表（表557），型号为C6201，选择?
=1.28?
/?
。
确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验。
根据卧式车床的主要技术参数表（表555），C620-1车床进给机构允许的进给力?
=3530?
。
根据硬质合金车刀车削灰铸铁时的进给力表（表5124）硬度为170212HBS、?
2.8?
、?
1.8?
/?
、?
=45时，进给力?
=1350?
。
?
的修正系数由加工钢及铸铁时刀具几何参数改变时切削力的修正系数表（表212）查得，k?
=1.0、k?
=1.0、k?
=1.17、k?
=1.0故实际进给力为：
?
=135
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